Schnelles 5G: Das kann das neue mobile Internet - handy.de - Das Magazin
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Schnelles 5G: Das kann das neue mobile Internet

Mit Gigabit-Geschwindigkeit mobil surfen? Kein Problem!

Das mobile Internet hat in Deutschland eine rund 15-jährige Geschichte: Erst gab es GSM und Edge, dann kam 3G – fix gefolgt von HSPA und 4G. Und schon in wenigen Jahren soll 5G die Nachfolge antreten. Doch was kann die Technologie überhaupt und wann können wir davon profitieren?

5G: Höhere Datenrate für Down- und Uploads

Seit ungefähr vier Jahren forschen Firmen wie Ericsson, Nokia und Huawei an der Entwiklung des neuen Funkstandards. Langsam, aber sicher zeigen sich auch erste Ergebnisse der Forschung. Dieses Jahr ging das erste 5G-Netzwerk Deutschlands in Hamburg online. Der Hamburger Hafen ist zu Testzwecken mit der nötigen Technik ausgestattet worden. Die reale Umgebung hilft den Anbietern, 5G besser zu verstehen und die Technik für Dich als Endanwender zu optimieren. Auch in Berlin wurden bereits erste Antennen installiert.

2G, 3G, 4G, LTE und 5G: Über all diese Mobilfunkstandards stolpert man im Alltag oft. Doch wie unterscheiden sie sich eigentlich? Mit diesem Vergleichsartikel erklären wir Dir die unterschiedlichen Verbindungsarten.

Der LTE-Nachfolger soll in ein paar Jahren Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde ermöglichen. Das heißt du könntest pro Sekunde fast zwei Audio-CDs mit 700 Megabyte Größe herunterladen. Alternativ wären 10 4K-Videostreams gleichzeitig möglich. Zum Vergleich: Die jetzige LTE-Technologie, wie sie unter anderem beim iPhone X verbaut ist, überträgt nur 150 Megabit pro Sekunde. 5G wäre im Vergleich rund 66 Mal so schnell.

In der Praxis schaffen es Forscher und Entwickler derzeit, rund 20 Gigabit pro Sekunde von A nach B zu übertragen. Dabei handelt es sich noch um Labortests. Tatsächlich wird die Technik aber so schnell „erwachsen“, dass diese Geschwindigkeiten schon bald in der realen Welt erreicht werden.

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Schnellere Antwortzeiten

Zusätzlich möchte die 5G-Technologie auch in Sachen Ping besser werden. Dein Handy sendet Funkwellen zur nächsten Mobilfunkantenne, die das Signal umwandelt und Dich im Internet surfen lässt. Diese Reaktionszeit liegt bei 4G-Netzwerken meist zwischen 30 und 80 Millisekunden. Das ist für Dich vielleicht kaum merklich – mobile Echtzeit-Spiele geraten hier aber bereits an ihre Grenzen. Auch autonome Technik wie Drohnen oder Autos würden gerne schneller miteinander kommunizieren, was mit 4G nicht so einfach ist.

Das alles und noch viel mehr wär‘ möglich, wenn 5G Mobilfunkstandard wär‘.

5G verspricht Latenzen von bis zu einer Millisekunde zwischen Smartphone und Antenne. Schneller wäre nur ein direktes Kabel. Der Unterschied ist hier aber sehr gering. Im Vergleich zu 4G handelt es sich hier um einen großen Fortschritt.

Für selbstfahrende Autos wichtig

Du kannst durch die geringen Ladezeiten mobile Spiele besser genießen und schneller im Netz surfen. Wirklich wichtig ist die schnelle Antwort aus dem Internet aber vielmehr für Technik, mit der Du nicht direkt interagierst: Selbstfahrende Autos müssen in ein paar Jahren verlässlich in Sekundenbruchteilen kommunizieren können. Sonst drohen Unfälle oder geringere Fahrgeschwindigkeiten, weil nicht genügend Daten ausgetauscht werden können.

5G : Smarte Autos, Laternen, Ampeln, Anzeigetafeln, …

Auch Quadrocopter profitieren von der Technik: Autonome Paketdrohnen sollen in wenigen Jahren die Arbeit von Lieferdiensten vereinfachen. Das deutsche Mobilfunknetz ist aktuell zu lückenhaft, als dass der Einsatz problemlos machbar wäre. 5G soll dieses Problem lösen.

Für große Unternehmen oder besondere Vorhaben lassen sich sogar private 5G-Netze erstellen: Diese sind dann zusätzlich verschlüsselt. Nur Mitglieder der Organisation oder des Teams haben Zugriff auf die extra freigehaltene Frequenz. Ein solches privates Netz wird unter anderem auch im Hamburger Hafen genutzt.

Mehr Gigahertz für mehr Gigabit

Die für 5G benötigten Funkbänder liegen derzeit brach. Der Standard sendet und empfängt vor allem in zwei Frequenzen: Zum einen wird zwischen 600 Megahertz und 6 Gigahertz gefunkt, In diesem Bereich wird auch normales LTE „versendet“. Diese Frequenzen sollen vor allem lange Strecken überwinden und Gebäudewände durchdringen. Denn: Je weniger Megahertz, desto besser kann der Funk durch Hindernisse hindurch gelangen.

Nokias Airscale-Antennen senden derzeit LTE, können aber auf 5G aufgerüstet werden.
Nokias Airscale-Antennen senden derzeit LTE, können aber auf 5G aufgerüstet werden.

Das zweite große Frequenzband liegt zwischen 24 und 86 Gigahertz. Hier ist die Reichweite deutlich geringer, allerdings lassen sich viel größere Datenmengen übertragen. Diese Frequenzen lohnen sich vor allem in dicht bevölkerten Gegenden, wo viele Teilnehmer mobiles Internet beziehen möchten.

Die meisten Länder werden bei der Einführung von 5G erst einmal auf eine sogenannte Basisfrequenz setzen. Diese soll dann von allen Endgeräten unterstützt werden. Konkret handelt es sich um 3,5-3,7 Gigahertz. In diesem Berich lassen sich derzeit rund 2 Gigabit pro Sekunde erreichen. Durch die Zusammenführung von mehreren Signalen auf unterschiedlichen Frequenzen lassen sich dann größere Geschwindigkeiten erreichen. Dieses Verfahren nennt sich MU-MIMO (Multiple Users-Multiple Input Multiple Output) und wird unter anderem auch bei WLAN-Routern eingesetzt.

Kleinere Geräte durch 5G

Auch im normalen Alltag abseits von Autos und Drohnen wird die neue Funktechnologie einiges verändern: Die benötigte Antenne für den Empfang von 5G ist kürzer als LTE-Antennen, Modems schrumpfen immer weiter. Gleichzeitig sinkt der Stromverbrauch enorm. Die Entwickler versprechen einen um den Faktor zehn verkleinerten Energieverbrauch.

Damit öffnet sich bald ein völlig neues Feld des „Internet of Things“. Bald schon können Geräte, die normalerweise auf Bluetooth setzen würden, stattdessen 5G-Hardware verbauen. Statt einer Funkreichweite von rund zehn Metern kann kleinste Elektronik einige Kilometer weit funken.

Die jetzige LTE-Infrastruktur wäre außerdem von der Menge der neuen Dinge, die sich in das Mobilfunknetz einwählen, überfordert. Auch hier setzt 5G Kontraste. Die Antennen sind in der Lage, viel mehr Handys, Gadgets und sonstige Geräte zu erreichen. Das weltweite 5G-Netz soll 100 Milliarden Endgeräte verbinden – gleichzeitig. Für jeden Erdenbewohner wären das immerhin 14 verschiedene Empfänger (Stand 2018).

Welche Handys unterstützen 5G?

Bisher hat noch kein Hersteller Smartphones präsentiert, die mit 5G umgehen können. Es ist ähnlich wie beim Wechsel von HSPA auf 4G: Nur die neuesten Smartphones konnten auf 4G kommunizieren und die höheren Geschwindigkeiten auskosten. Heute haben selbst die günstigsten Handys LTE integriert. Sobald 5G flächendeckend verfügbar ist, dauert es nur wenige Jahre, bis jedes Smartphone auf den neuen Frequenzen funken kann.

Zu den ersten Unternehmen, die 5G-Handys präsentieren werden, gehören Sony, ZTE, Xiaomi, HMD Global (Nokia) und Asus. Aber auch jeder andere Hersteller wird bereits Pläne in der Schublade haben.

Huawei möchte schon nächstes Jahr erste Modelle mit 5G-Support präsentieren. Die chinesische Firma hat einen großen Vorteil: Die Prozessoren, die das Modem für den Empfang beinhalten, werden im eigenen Haus produziert. Die HiSilicon-Prozessoren werden unter anderem im Huawei P20 Pro oder dem Honor 10 verbaut. Das Credo von Huawei: Nicht erst auf die Verfügbarkeit von 5G warten, sondern direkt zumindest einen kompatiblen Empfänger anbieten.

Auf ähnlichem Stand ist Prozessorhersteller Qualcomm: 18 verschiedene Gerätehersteller sollen 2019 Smartphones vorstellen, die ebenfalls 5G unterstützen. LTE-Modems von Qualcomm stecken in vielen Smartphones von Asus, Sony, Nokia, Xiaomi, LG und sogar in iPhones, zum Teil aber auch in Samsung-Handys. Durch die weite Verbreitung der Chips dieses Herstellers wird eine Vielzahl an Geräten 5G unterstützen und dadurch Netzanbieter dazu bringen, den Ausbau zu beschleunigen.

5G: Spezifikationen im Überblick

Im Juni 2018 wurden die finalen Vorgaben an die neue Technik veröffentlicht. Die neuen Regeln gelten weltweit, was für eine möglichst große Kompatibilität sorgt. Das LTE-Band-20-Schlammassel soll so umgangen werden, indem jedes Endgerät die exakt gleichen Frequenzen nutzt. Rund 600 Personen aus zahlreichen Branchen zurrten die Spezifikationen zu einem Handbuch. Das „Standalone Release 15“ beschreibt die Technik, die in den nächsten Jahren ausgebaut wird, folgendermaßen:

  • Erste Netze mit 10 GBit/s, zukünftig 20 GBit/s
  • Latenz: Unter 1 Millisekunde
  • Frequenzband: 3,5 GHz
  • Frequenzen in Deutschland: 3,7-3,8 GHz
  • Einige 4G-Antennen aufrüstbar

Einführung: 2020

Geht es nach Nokia, Ericcson und Huawei, wird schon 2020 das 5G-Netz flächendeckend ausgebaut sein. Da müssen aber auch die Netzanbieter mitspielen: Vodafone und die Telekom haben bereits konkrete Pläne für den Ausbau des kommenden Standards, zum Teil ist die Infrastruktur auch recht einfach aufrüstbar. Auch Telefónica möchte miteifern und kündigte bereits im vergangenen Jahr an, dass die Technologie im Fokus des Ausbaus stehe.

Wenn die Netzanbieter jetzt an einem Strang ziehen und ihre Versprechen wahr machen, wird Deutschland schon in kurzer Zeit Mobilfunk in einer ganz neuen Qualität nutzen können. Geräte werden nächstes Jahr mit Sicherheit für den Standard vorbereitet sein und Kunden der Telekom, Vodafone oder O2 möchten 5G schnellstmöglich nutzen.

Klar, direkt zu Anfang wird kein Smartphone einen Gigabit pro Sekunde erhalten. Trotzdem ist 5G ein wichtiger Schritt in Zeiten, wo der mobile Datenverbrauch alle paar Monate um den Faktor zwei steigt.